stringtranslate.com

Малоновый диальдегид

Малоновый диальдегид относится к классу β-дикарбонилов. Бесцветная жидкость, малоновый диальдегид является высокореактивным соединением, которое встречается в виде енола . [2] Это физиологический метаболит и маркер окислительного стресса .

Структура и синтез

Малоновый диальдегид в основном существует в виде енола , гидроксиакролеина: [2]

СН 2 (СНО) 2 → НОС(Н)=СН-СНО

В органических растворителях цис -изомер является предпочтительным, тогда как в воде преобладает транс -изомер. Равновесие быстрое и несущественное для многих целей.

В лабораторных условиях его можно получить in situ путем гидролиза его ацеталя 1,1,3,3-тетраметоксипропана , который имеется в продаже и стабилен при хранении, в отличие от малонового диальдегида. [2] Малоновый диальдегид легко депротонируется с образованием натриевой соли енолята (т.пл. 245 °C).

Биосинтез и реакционная способность

Малоновый диальдегид является результатом перекисного окисления липидов полиненасыщенных жирных кислот . [3] Это важный продукт в синтезе тромбоксана А2 , где циклооксигеназа 1 или циклооксигеназа 2 метаболизирует арахидоновую кислоту в простагландин H2 тромбоцитами и широким спектром других типов клеток и тканей. Этот продукт далее метаболизируется тромбоксансинтазой в тромбоксан А2 , 12-гидроксигептадекатриеновую кислоту и малонилдиальдегид. Альтернативно , он может неферментативно перестраиваться в смесь 8-цис и 8-транс изомеров 12-гидроксиэйкозагептаеновой кислоты плюс малонилдиальдегид (см. 12-гидроксигептадекатриеновая кислота ). [4] Степень перекисного окисления липидов можно оценить по количеству малонового диальдегида в тканях. [3]

Активные формы кислорода разрушают полиненасыщенные липиды , образуя малоновый диальдегид. [5] Это соединение является реактивным альдегидом и одним из многих реактивных электрофильных видов, которые вызывают токсический стресс в клетках и образуют ковалентные белковые аддукты, называемые «конечными продуктами расширенного липоксидирования» (ALE), по аналогии с конечными продуктами расширенного гликирования (AGE). [6] Производство этого альдегида используется в качестве биомаркера для измерения уровня окислительного стресса в организме. [7] [8]

Малоновый диальдегид реагирует с дезоксиаденозином и дезоксигуанозином в ДНК, образуя ДНК-аддукты , первичным из которых является M1G , который является мутагенным . [9] Гуанидиновая группа остатков аргинина конденсируется с малоновым диальдегидом, образуя 2-аминопиримидины .

Человеческая альдегиддегидрогеназа ALDH1A1 способна окислять малоновый диальдегид.

Анализ

Малоновый диальдегид и другие тиобарбитуровые реактивные вещества (ТБАР) конденсируются с двумя эквивалентами тиобарбитуровой кислоты, образуя флуоресцентное красное производное, которое можно анализировать спектрофотометрически. [2] [10] 1-Метил-2-фенилиндол является альтернативным более селективным реагентом. [2]

Опасности и патологии

Малоновый диальдегид является реактивным и потенциально мутагенным. [11] Он был обнаружен в нагретых пищевых маслах, таких как подсолнечное и пальмовое масла. [12]

Согласно одному исследованию, роговицы пациентов с кератоконусом и буллезной кератопатией имеют повышенный уровень малонового диальдегида. [13] МДА также можно обнаружить в срезах тканей суставов у пациентов с остеоартритом . [14]

Уровни малонового диальдегида также можно учитывать (как маркер перекисного окисления липидов ) для оценки повреждения мембраны сперматозоидов; это имеет решающее значение, поскольку окислительный стресс влияет на функцию сперматозоидов, изменяя текучесть мембраны, проницаемость и нарушая функциональную компетентность сперматозоидов. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0377". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ abcde V. Nair, CL O'Neil, PG Wang "Малоновый диальдегид", Энциклопедия реагентов для органического синтеза , 2008, John Wiley & Sons, Нью-Йорк. doi :10.1002/047084289X.rm013.pub2 Дата публикации статьи в Интернете: 14 марта 2008 г.
  3. ^ ab Davey MW1, Stals E, Panis B, Keulemans J, Swennen RL (2005). "Высокопроизводительное определение малонового диальдегида в растительных тканях". Аналитическая биохимия . 347 (2): 201–207. doi :10.1016/j.ab.2005.09.041. PMID  16289006.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Rouzer, Carol A.; Marnett, Lawrence J. (2003). «Механизм свободнорадикального окисления полиненасыщенных жирных кислот циклооксигеназами». Chemical Reviews . 103 (6): 2239–2304. doi :10.1021/cr000068x. PMID  12797830.
  5. ^ Pryor WA, Stanley JP (1975). «Письмо: Предложенный механизм образования малонового диальдегида во время автоокисления полиненасыщенных жирных кислот. Неферментативное образование эндопероксидов простагландина во время автоокисления». J. Org. Chem . 40 (24): 3615–7. doi :10.1021/jo00912a038. PMID  1185332.
  6. ^ Farmer EE, Davoine C (2007). «Реактивные электрофильные виды». Curr. Opin. Plant Biol . 10 (4): 380–6. Bibcode : 2007COPB...10..380F. doi : 10.1016/j.pbi.2007.04.019. PMID  17646124.
  7. ^ Мур К, Робертс Л. Дж. (1998). «Измерение перекисного окисления липидов». Free Radic. Res . 28 (6): 659–71. doi :10.3109/10715769809065821. PMID  9736317.
  8. ^ Del Rio D, Stewart AJ, Pellegrini N (2005). «Обзор последних исследований малонового диальдегида как токсичной молекулы и биологического маркера окислительного стресса». Nutr Metab Cardiovasc Dis . 15 (4): 316–28. doi :10.1016/j.numecd.2005.05.003. PMID  16054557.
  9. ^ Marnett LJ (1999). «Перекисное окисление липидов — повреждение ДНК малоновым диальдегидом». Mutat. Res . 424 (1–2): 83–95. Bibcode : 1999MRFMM.424...83M. doi : 10.1016/S0027-5107(99)00010-X. PMID  10064852.
  10. ^ "Анализ веществ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (TBARS)". www.amdcc.org . Архивировано из оригинала 14 сентября 2006 г.
  11. ^ Хартман П.Е., Предполагаемые мутагены и канцерогены в пищевых продуктах. IV. Малоновый альдегид (малондиальдегид) Environ Mutagen. 1983;5(4):603-7
  12. ^ Dourerdjou, P.; Koner, BC (2008), Влияние различных емкостей для приготовления пищи на перекисное окисление липидов различных пищевых масел, вызванное нагреванием", Журнал пищевой биохимии, 32: 740–751. doi :10.1111/j.1745-4514.2008.00195.x
  13. ^ Buddi R, Lin B, Atilano SR, Zorapapel NC, Kenney MC, Brown DJ (март 2002 г.). «Доказательства окислительного стресса при заболеваниях роговицы человека». J. Histochem. Cytochem. 50 (3): 341–51. doi : 10.1177/002215540205000306 . PMID  11850437.
  14. ^ Tiku ML, Narla H, Jain M, Yalamanchili P (2007). «Глюкозамин предотвращает in vitro деградацию коллагена в хондроцитах, ингибируя реакции расширенного липоксидирования и окисления белков». Arthritis Research & Therapy . 9 (4): R76. doi : 10.1186/ar2274 . PMC 2206377. PMID  17686167 . 
  15. ^ Коллодель, Г.; Моретти, Э.; Микели, Л.; Менчиари, А.; Молтони, Л.; Черретани, Д. (март 2015 г.). «Характеристики спермы и уровень малонового диальдегида у мужчин с различными репродуктивными проблемами». Андрология . 3 (2): 280–286. дои : 10.1111/andr.297 . PMID  25331426. S2CID  28027300.